DE2125270A1

DE2125270A1 - Bearing bracket

Info

Publication number: DE2125270A1
Application number: DE19712125270
Authority: DE
Inventors: Stig Lennart Västra Frölunda Hallerbäck (Schweden)
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1971-12-02
Also published as: DE2125270B2; DK132680C; SE400861B; YU126071A; RO56407A; YU34229B; DK132680B; JPS52166708U; SU432736A3; GB1356463A

Description

SKP KUGElIiAGERFAERIKEN GIVBH Schweinfurt, 19. Mai I97ISKP KUGElIiAGERFAERIKEN GIVBH Schweinfurt, May 19, 1997I

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LagerträgerBearing bracket

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen mit einem Stator und Rotor, und betrifft insbesondere einen Lagerträger für Elektromotoren und andere rotierende elektrische Maschinen, der kappenartig ausgebildet, mit Kühlluftöffnungen versehen und mit seinem .Außenrand innerhalb der Wicklungsköpfe am Statorkern befestigt ist sowie in seiner Bohrung ein Rotorlager aufnimmt.The present invention relates to electrical machines with a stator and rotor, and in particular relates to a bearing bracket for electric motors and other rotating electrical machines, the Cap-like design, provided with cooling air openings and attached with its .Außenrand within the winding heads on the stator core as well as receiving a rotor bearing in its bore.

Die wirksame Kühlung von Elektromotoren ist oft von großer Wichtigkeit. Zu diesem Zweek ist es üblich, die Lagerschilde der Motore - sofern es mit dem Anwendungsgebiet des Motors in Einklang zu bringen ist - mit KUhI-luftöffnungen zu versehen, wobei diese Öffnungen in ihrer gesamten Fläche oft so groß ausgeführt sind wie es die Anforderungen an die Stabilität des Lagerschildes und andere Umstände erlauben. Manchmal sind die Lagerschilde innen mit besonderen Führungsblechen für die Kühlluft versehen, wenn die Kühlluftöffnungen allein keine ausreichende Kühlung bewirken. Diese Führungsbleche bedingen eine komplizierte und kosteespielige Anordnung und Ausbildung und die erzielte Verbesserung ist gering. Um die Kühlung von Elektromotoren zu verbessern, ist es darüber hinaus schon lange bekannt, die Motoren mit besonderen Gebläsen zu versehen. Wenn die Motoren kleine Außenabmessungen aufweisen sollen, ist es ein offensichtlicher Nachteil, diese konventionellen Gebläse außerhalb des Motors anzuordnen. Diese Gebläse verursachen weiterhin ein Geräusch, das zu einem erhöhten Geräuschpegel des gesamten Motors führt. Außerdem erhöhen diese besonderen Gebläse noch die Herstellungskosten des Motors nicht unerheblich.The effective cooling of electric motors is often of great importance. For this purpose it is customary to have the end shields of the motors - provided it is compatible with the field of application of the motor - with KUhI air openings to be provided, whereby these openings are often made as large in their entire area as the requirements for stability of the end shield and other circumstances. Sometimes the bearing shields are provided with special guide plates for the cooling air on the inside, if the cooling air openings alone do not provide sufficient cooling. These guide plates require a complicated and costly arrangement and training and the improvement achieved is small. In addition, to improve the cooling of electric motors, it is already It has long been known to equip the engines with special fans. If the motors are to have small external dimensions, it is an obvious one Disadvantage of arranging these conventional fans outside the motor. These fans continue to make a noise that can become one increases the noise level of the entire engine. In addition, these special fans add not insignificantly to the manufacturing costs of the motor.

Es ist bereits bekannt, Elektromotoren zu bauen, bei denen die Lagerträger innerhalb der Wicklungsköpfe angeordnet sind. Auf diese Weise können Motore mit kleinen Abmessungen erhalten werden, die darüber hinaus auch höchste Ansprüche in bezug auf ruhigen Lauf erfüllen. Schließlich werden bei dieser Ausführung auch die Herstellungskosten sehr niedrig gehalten. Die AnordnungIt is already known to build electric motors in which the bearing bracket are arranged within the winding heads. In this way, motors with small dimensions can be obtained, and also the highest Meet requirements for smooth running. Finally, the manufacturing costs are also kept very low in this design. The order

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der Lagerträger innerhalb der Statorwicklungen, so nahe an den Endflächen des Rotors wie nur möglich, führt zu Motoren mit absolut minimalen Außenabmessungen. Auf diese Weise wird die Konstruktion kompakt mit kleinen Lufträumen, was jedoch wieder zu einem besonderen Problem, nämlich der Abführung der Wärme, die im Rotorraum erzeugt wird, führt. Die Wärmeprobleme werden noch größer bei Konstruktionen, bei denen die kappenartigen Lagerträger aus einem nichtmetallischen Werkstoff mit schlechten Wärmeleitfähigkeitseigenschaften gefertigt werden. Im letztgenannten Fall sind auch die Bedingungen für die Kühlung der Lager des Rotors wesentlich schlechter. Weiterhin haben die Lagerträger, die innerhalb der Statorwicklungen angeordnet sind, gegenüber den konventionellen Lagerschilden, die auf eine andere Art und Weise am Motorgehäuse befestigt sind, eine kleinere Oberfläche und so ist es nicht möglich, Kühlluftöffnungen mit der gleichen totalen Fläche vorzusehen.the bearing bracket inside the stator windings, so close to the end faces of the rotor as possible, leads to motors with absolutely minimal external dimensions. This way the construction compact with small air spaces, which, however, leads to a particular problem, namely the dissipation of the heat that is generated in the rotor space will, leads. The heat problems are even greater in designs in which the cap-like bearing bracket is made of a non-metallic Material with poor thermal conductivity properties can be manufactured. In the latter case, so are the conditions for cooling the bearing of the rotor much worse. Furthermore, the bearing brackets, which are arranged within the stator windings, face each other a smaller surface area than the conventional end shields attached to the motor housing in a different way, and so it is not possible to provide cooling air openings with the same total area.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine wirksame Kühlung der elektrischen Maschinen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen.The object of the present invention is therefore an effective cooling to create the electrical machines of the type described above.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß bei einem Lagerträger, der kappenartig ausgebildet, mit KUhlluftöffnungen versehen und mit seinem Außenrand innerhalb der Wicklungsköpfe am Statorkern befestigt ist sowie in seiner Bohrung ein Rotprlager aufnimmt, die Kühlluftöffnungen so radial zueinander angeordnet und/oder individuell mit als Leitflächen ausgebildeten Kanten versehen sind, daß ein wirksamer Kühlluftstrom zu und von dem Rotorraum hin bzw· weg und durch mindestens einen Teil dieses Rotorraumes hindurch geleitet wird. Dieser Luftstrom wird dabei so geführt, daß er über die Wicklungsköpfe außerhalb der Lagerträger und vorzugsweise über die Rotorlager streicht. Diese Kühlluftöffnungen arbeiten mit dem Rotor und der in dem Rotorraum befindliehen Luft zusammen, die ungestört durch irgendwelche Teile des Motors als Folge der Rotation des Rotors rotiert.According to the present invention this object is achieved in that in the case of a bearing bracket, which is designed like a cap, with cooling air openings provided and attached with its outer edge within the winding heads on the stator core and a Rotprlager receives in its bore that Cooling air openings are arranged radially to one another and / or individually provided with edges designed as guide surfaces that an effective cooling air flow to and from the rotor space or away and through at least a part of this rotor space. This air flow is thereby guided so that he over the winding heads outside of the bearing bracket and preferably strokes over the rotor bearings. These cooling air openings work together with the rotor and the air in the rotor space, which is undisturbed rotated by any parts of the motor as a result of the rotation of the rotor.

Gerade bei den weiter oben beschriebenen kompakten Elektromotoren, die in Hinblick auf die Wärmeentwicklung gewisse Kühlprobleme aufwerfen und erwarten lassen, die nicht so leicht lösbar sind, bietet der Rotorraum, der bei dieser Motortype duroh die Lagerträger gebildet wird, unter Anwendung der Erfindung überraschenderweise gute Möglichkeiten zur Erzielung einer sehr wirksamen Kühlung des Rotors, der Lager, der Lagerträger und der Statorwicklungen. 1Q9849/1332Especially with the compact electric motors described above that are used in With regard to the development of heat, certain cooling problems that cannot be easily solved are offered by the rotor space, the With this type of engine duroh the bearing bracket is formed, surprisingly good possibilities for achieving a very effective cooling of the rotor, the bearings, the bearing brackets and the stator windings. 1Q9849 / 1332

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Nach einem Merkmal der Erfindung werden die Kühlluftöffnungen jedes Lagerträgers in zwei Gruppen am Umfang verteilt angeordnet, und zwar die eine Gruppe nahe - vorzugsweise so nahe wie möglich - am Rotorlager und die andere Gruppe nahe am Außenumfang des Lagerträgers, wobei die beiden Gruppen von KUhlluftöffnungen durch eine ringförmige Zone ohne solche KUhlluftöffnungen voneinander getrennt sind.According to a feature of the invention, the cooling air openings are each Bearing carrier arranged distributed in two groups on the circumference, namely one group close - preferably as close as possible - to the rotor bearing and the other group close to the outer circumference of the bearing bracket, the two groups of cooling air openings through an annular one Zone without such cooling air openings are separated from each other.

Zweckmäßigerweise werden die Abschnitte des Lagerträgers, auf denen die beiden Gruppen von KUhlluftöffnungen angeordnet sind, als Kegelabschnitte mit unterschiedlicher Neigung in bezug auf die Lagerachse ausgeführt, wobei der Abschnitt mit den in der Nähe des Rotorlagers liegenden KUhlluftöffnungen einen größeren und der Abschnitt mit den in der Nähe des Außenumfanges des Lagerträgers liegenden KUhlluftöffnungen einen kleineren Kegelwinkel aufweist.Appropriately, the sections of the bearing bracket on which the two groups of cooling air openings are arranged as cone sections with different inclinations with respect to the bearing axis executed, the section with the cooling air openings located in the vicinity of the rotor bearing a larger one and the section with the cooling air openings located near the outer circumference of the bearing bracket has a smaller cone angle.

Um die Kühlfläche des Lagerträgers zu vergrößern, kann die zwischen den beiden die Kühlluftöffnungen tragenden Abschnitten liegende ringförmige Zone balgartig ausgebildet werden. In gleicher Weise ist es möglich, in den Fällen, in denen an den Stirnseiten des Rotors Vorsprünge. KUhIflügel od. dgl. angeordnet sind, den Lagerträger diesen Vorsprüngen anzupassen, um den Zirkulationseffekt der Luft zu erhöhen.To increase the cooling surface of the bearing bracket, the between the the two sections carrying the cooling air openings are annular Zone bellows-like. In the same way, it is possible in those cases in which there are projections on the end faces of the rotor. KUHI WINGS Od. The like. Are arranged to adapt the bearing bracket to these projections in order to increase the effect of circulating the air.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Kanten der KUhlluftöffnungen als Führungs- und Leitflächen für die Kühlluft ausgebildet. Dies kann durch eine entsprechend geneigte Ausbildung der - in Umfangsrichtung liegenden - Kanten der Kühlluftöffnungen oder durch die Anordnung von entsprechend geformten Zungen oder Lappen an diesen Kanten geschehen.According to a further feature of the invention, the edges of the cooling air openings designed as guide and guide surfaces for the cooling air. This can be achieved by a correspondingly inclined design of the - in the circumferential direction lying - edges of the cooling air openings or by the arrangement of accordingly shaped tongues or lobes are done on these edges.

Mit den Lagerträgern gemäß der Erfindung kann eine direkte Kühlwirkung in radialer Richtung ausgehend vom Zentrum des Motors nach außen oder durch den Rotorraum in seiner Längsrichtung erzielt werden.With the bearing supports according to the invention can have a direct cooling effect can be achieved in the radial direction starting from the center of the motor to the outside or through the rotor space in its longitudinal direction.

Der starke KUhlluftstrom ventiliert wirksam den Rotorraum und kühlt den Rotor, so daß die besonderen Wärmeprobleme bei dem vorliegenden Motortyp gelöst werden. Durch die Führung des Luftstromes wird, verglichen mit denThe strong cooling air flow effectively ventilates and cools the rotor space Rotor, so that the particular thermal problems in the present type of motor are solved. By guiding the air flow, compared with the

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konventionellen ohne Gebläse ausgerüsteten Motoren eine verbesserte Kühlung der liicklungsköpfe und so des gesamten Motors ebenso wie der Rotorlager erzielt. Die Kühlwirkung gemäß der Erfindung kann ohne irgendwelche maßliohen Vergrößerungen des Motors und ohne zusätzliche Herstellungskosten für die Lagerträger und für den Motor erreicht werden. Das Geräuschniveau wird durch die erfindungsgemäße Anordnung nicht erhöht.conventional, fanless motors an improved Cooling of the liicklungsköpfe and so the entire engine as well as the Rotor bearing achieved. The cooling effect according to the invention can without any major enlargements of the engine and without additional Manufacturing costs for the bearing bracket and for the motor can be achieved. The arrangement according to the invention does not increase the noise level.

Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger in den beigefügten Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.In the following, the invention will be described in more detail with the aid of some exemplary embodiments shown in the accompanying drawings.

In Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt eines Elektromotors mit kappenartigen Lagerträgern, die gemäß der Erfindung gestaltet sind, dargestellt.In Fig. 1 is a schematic longitudinal section of an electric motor with cap-like bearing supports, which according to of the invention are shown.

Pig. 2 und j5 zeigen zwei Ausführungsbeispiele des Lagerträgers im vergrößerten MaßstabPig. 2 and j5 show two exemplary embodiments of the bearing bracket on an enlarged scale

Fig. 4 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Motors mit getrennt gewickelten Statorpolen und mit Lagerträgern gemäß der Erfindung.Fig. 4 is a partial perspective view of a Motor with separately wound stator poles and with bearing supports according to the invention.

Fig. 5 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit Lagerträgern, die so ausgebildet sind, daß ein axialer Kühlluftstrom entsteht.Fig. 5 shows a schematic longitudinal section through an electric motor with bearing supports which are designed so that an axial flow of cooling air arises.

Fig. 6-15 zeigen Einzelheiten der Lagerträger ^nd der Kühlluftöffnungen.Figs. 6-15 show details of the bearing brackets the cooling air openings.

Der Elektromotor nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus dem Statorkern 1 mit den Statorwicklungen 2. Die Lagerträger J5 sind mit ihren am Außenumfang der Lagerträger angeordneten Zentrieransätzen 4 radial innerhalb der Statorwioklungen 2 am Statorkern 1 befestigt. Diese Befestigung kann beispielsweise durch eine Klebsohioht oder VergußmasseThe electric motor according to FIG. 1 consists essentially of the stator core 1 with the stator windings 2. The bearing brackets J5 are radial with their centering lugs 4 arranged on the outer circumference of the bearing brackets attached to the stator core 1 within the stator windings 2. This attachment can for example by a Klebsohioht or potting compound

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erfolgen. Die in der zylindrischen Bohrung 6 des Lagerträgers 3 angeordneten Wälzlager 7 tragen die Rotorwelle 8 und den Rotor 9· Die Lagerträger 5 sind mit zwei Gruppen von Kühlluftöffnungen versehen, von denen die eine Gruppe von Kühlluftöffnungen 10 vorzugsweise so nahe wie möglich am Wälzlager, und die andere Gruppe von Kühlluftöffnungen 11 im Bereich des Außenumfanges des Lagerträgers 3 und den Wicklungskopfen 2 gegenüberliegend angeordnet ist. Wenn der Motor läuft, wird die Luft, die sich in der Rotorkammer 12 befindet, rotieren, wobei kühle Luft aus der Umgebung durch die Kühlluftöffnungen 10 hereingesaugt und durch die Kühlluftöffnungen 11 wieder hinausgedrückt wird, so wie es durch die Pfeile 13 und 14 dargestellt ist. Wenn die Kühlluft über den zylindrischen Mittelabschnitt 15 des Lagerträgers 3 hinwegstreift, wird dieser gekühlt. Wenn infolge Rotation die Kühlluft durch die Kühlluftöffnungen 11 hinausgedrückt wird, streicht die Luft direkt über und durch die Wicklungsköpfe und kühlt auch diese. Da die Wicklungsköpfe 2 außerhalb des Lagerträgers angeordnet sind, wird der Kühlluftstrom in der Rotorkammer 12 nicht durch irgendwelche Teile des Motors gestört oder gestoppt.take place. The arranged in the cylindrical bore 6 of the bearing bracket 3 Rolling bearings 7 carry the rotor shaft 8 and the rotor 9 · The bearing brackets 5 are provided with two groups of cooling air openings, from one group of cooling air openings 10 preferably as close as possible to the rolling bearing, and the other group of cooling air openings 11 in the area of the outer circumference of the bearing bracket 3 and the winding heads 2 is arranged opposite. When the engine is running, the air that is in the rotor chamber 12 will rotate, leaving cool air out the environment is sucked in through the cooling air openings 10 and pushed out again through the cooling air openings 11, as it is through the Arrows 13 and 14 is shown. When the cooling air over the cylindrical Slips away the middle section 15 of the bearing bracket 3, this is cooled. When the cooling air is forced out through the cooling air openings 11 as a result of rotation the air sweeps directly over and through the winding heads and also cools them. Since the winding heads 2 outside of the bearing bracket are arranged, the cooling air flow in the rotor chamber 12 is not through any parts of the engine malfunctioned or stopped.

In Figur 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Lagerträgers nach Figur 1 dargestellt. Der kappenartige Lagerträger 3 ist abgewinkelt, d. h. er weist zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Konizität auf, einen Abschnitt mit geringerer Konizität im Bereich des Außenumfanges des Lagerträgers 3 und einen Abschnitt mit größerer Neigung in der Nähe der Bohrung 6 des Lagerträgers 3· Der Rotor 9 des Motors ist an den Stirnseiten 16 mit Vorsprüngen 17 versehen, die in den Raum des abgewinkelten Lagerträgers 3 eingreifen. Diese Vorsprünge I7 sind in gewissen Formen bei Rotoren für Kurzschlußläufertypen oder bei gegossenen Rotoren vorhanden, bei denen diese Vorsprünge durch die vorstehenden Angußstellen gebildet werden. Durch die Vorsprünge I7 am Rotor 9 wird die Wirkung der Luftrotation noch verstärkt. Im Lagerträger 3 sind die Kühlöffnungen 10 in dem Abschnitt mit der größeren Neigung in der Nähe der Aufnahmebohrung 6 für das Rotorlager J und die Kühlöffnungen 11 in dem Abschnitt mit der geringeren Neigung am Außenumfang des Lagerträgers 3 vorgesehen. Der Verlauf der Kühlluft von außen durch den verhältnismäßig kleinen Rotorraum 12 und an den Wicklungsköpfen vorbei oder durch diese hindurch, ist durch die Pfeile I3 und 14 In FIG. 2, an enlarged section of the bearing bracket according to FIG. 1 is shown. The cap-like bearing carrier 3 is angled, ie it has two sections with different conicity, a section with less conicity in the area of the outer circumference of the bearing carrier 3 and a section with a greater inclination near the bore 6 of the bearing carrier 3. The rotor 9 of the motor is provided on the end faces 16 with projections 17 which engage in the space of the angled bearing bracket 3. These projections I7 are present in certain forms in rotors for squirrel cage types or in cast rotors in which these projections are formed by the projecting gate points. The projections I7 on the rotor 9 increase the effect of the air rotation. In the bearing bracket 3, the cooling openings 10 are provided in the section with the greater inclination in the vicinity of the receiving bore 6 for the rotor bearing J and the cooling openings 11 in the section with the smaller inclination on the outer circumference of the bearing bracket 3. The course of the cooling air from the outside through the relatively small rotor space 12 and past or through the winding heads is indicated by arrows I3 and 14

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markiert. Die Kühlluftöffnungen 11 sind so angeordnet, daß sie die Luft an den Wicklungsköpfen vorbei, um diese herum und zwischen den Wicklungsköpfen und den Lamellen des Stators hindurchführen. Durch den natürlichen Verlauf von innen, d. h. vom Zentrum nach außen*wird eine wirksame Kühlung der Wicklungen des Motors erreicht, gleichzeitig wird auch der das Rotorlager tragende Abschnitt I5 des Lagerträgers 3 ^und die Stirnfläche des Rotors wirkungsvoll durch die Luft gekühlt.marked. The cooling air openings 11 are arranged in such a way that they guide the air past the end windings, around them and between the end windings and the laminations of the stator. The natural course from the inside, ie from the center to the outside *, achieves effective cooling of the windings of the motor; at the same time, the section 15 of the bearing bracket 3 carrying the rotor bearing ^and the end face of the rotor are also effectively cooled by the air.

Figur 3 zeigt eine abgewandelte Form des Lagerträgers 3· Der Abschnitt l8 zwischen den beiden Gruppen von Kühlluftöffnungen ist hier balgartig ausgebildet. Dies ermöglicht eine gewisse axiale Versetzung des Rotorlagers 7> während die Kühloberfläche des Lagerträgers 3 vergrößert und ein verbesserter Zentrifugaleffekt bei den äußeren Kühlöffnungen 11 erreicht wird. Die Pfeile IjJ und 14 zeigen auch hier wie die Kühlluft in die Rotorkammer hinein und aus diese herausgeführt wird und wie die Wicklungsköpfe vom Kühlluftstrom überstrichen werden.Figure 3 shows a modified form of the bearing bracket 3 · the section 18 bellows-like is formed here between the two groups of cooling air openings. This enables a certain axial displacement of the rotor bearing 7> while the cooling surface of the bearing bracket 3 is increased and an improved Centrifugal effect in the outer cooling openings 11 is achieved. The arrows IjJ and 14 show here how the cooling air in the rotor chamber in and out of these and how the winding heads are swept over by the cooling air flow.

Figur k zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht eines Zweipolmotors, bei dem die beiden Pole 19 von den Wicklungen 2 umgeben sind, während der Rotor 9 in den Lagerträgern 3 gelagert ist. Eotore dieser Art ebenso wie andere Maschinen mit getrennt gewickelten Polen weisen - ähnlich wie Statoren von Synchronmotoren - zwischen den Polen in axialer Richtung längs des Rotors verlaufende offene Abschnitte auf. Bei diesen Motortypen kann der erfindungsgemäße Kühleffekt der Statorwicklungen dann nicht erzielt werden, wenn die Kühlluft zwischen den Lagerträgern und den offenen Abschnitten des Stators ausströmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Lagerträger 3 mit einer Gruppe von im Mittelabschnitt angeordneten Kühlluftöffnungen 10 versehen durch welche der Luftstrom 13 eingesaugt wird. Diese Luft wird durch innerhalb der Wicklungsköpfe 2 angeordnete Öffnungen 12 an die Wicklungsköpfe 2 geführt, so daß die ausströmende Kühlluft IA die Temperatur der Wicklungen herabsetzt» Um zu verhindern, daß der Kühleffekt durch am Rotor 9 zwischen den Polen austretende Luft verringert wird, ist der Lagerträger J- an dieser Stelle mit einem die Endfläche des Rotors 9 umschließenden Ansatz 20 versehen. Die Luftjdie nun zwischen dem Lagerträger 3 und dem Rotor 9 austreten kann, stellt somit nur noch einenFIG. K shows a partial perspective view of a two-pole motor in which the two poles 19 are surrounded by the windings 2, while the rotor 9 is mounted in the bearing brackets 3. Eo gates of this type as well as other machines with separately wound poles have - similar to stators of synchronous motors - between the poles in the axial direction along the rotor on open sections. With these types of motors, the inventive cooling effect of the stator windings cannot be achieved if the cooling air flows out between the bearing supports and the open sections of the stator. According to the present invention, the bearing bracket 3 is provided with a group of cooling air openings 10 arranged in the middle section through which the air flow 13 is sucked in. This air is fed through openings 12 arranged inside the winding heads 2 to the winding heads 2, so that the outflowing cooling air IA lowers the temperature of the windings Bearing bracket J- is provided at this point with a shoulder 20 which surrounds the end face of the rotor 9. The air that can now escape between the bearing bracket 3 and the rotor 9 therefore only provides one

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vernachlässigbar kleinen Teil der Kühlluft dar.represents a negligibly small part of the cooling air.

Figur 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Elektromotor, dessen Statorkern 1 mit den Wicklungen 2 vollständig in eine Kunststoffmasse 21, in der die Lagerträger 3 befestigt sind, eingegossen ist. Diese Lagerträger bestehen aus einem Lagergehäuse 22, an dem ein konischer Kunststoffflansch angegossen ist. Dieser Kunststoff flansch 23 ist an seinem Außenumfang so ausgebildet, daß er am Statorkern .1 innerhalb der Wicklungen 2 befestigt werden kann. Eine Gruppe von Kühlluftöffnungen 24 in dem Kunststoffteil des kappenartigen Lagerträgers 3 ist mit schrägen Kanten 25, 2β ausgebildet, die bei einer Rotation des Rotors die Kühlluft an einem Ende des Motors hereinsaugen, wie es durch den Pfeil 27 dargestellt ist. Wenn der Motor auf beiden Seiten des Rotors 9 «nit ähnlich ausgebildeten Lagerträgern 3 ausgerüstet ist, wird aufgrund der Tatsache, daß die Lagerträger 3 gegeneinander eingebaut sind, die Kühlluft bei der Rotation des Rotors durch den einen Lagerträger hereingesaugt und durch den anderen Lagerträger wieder hinausgedrückt (Pfeil 28). Auf diese Weise wird die Kühlluft in axialer Richtung durch den Rotorraum hlndurohgeführt. Beim Durchströmen des Motors kühlt diese Luft sowohl den Rotor als auch den Stator. Weiterhin übt die angesaugte Luft eine Kühlwirkung auf den das Rotorlager aufnehmenden Abschnitt des einen Lagerträgers und auf die Wicklungen des Stators aus. Ein ähnlicher Effekt wird selbstverständlich erzielt, wenn die Luft am anderen Ende des Motors hinausgepreßt wird.FIG. 5 shows a longitudinal section through an electric motor, its stator core 1 with the windings 2 is completely cast in a plastic compound 21 in which the bearing brackets 3 are attached. These bearing carriers consist of a bearing housing 22 on which a conical plastic flange is cast. This plastic flange 23 is on its outer circumference designed that it is attached to the stator core .1 within the windings 2 can be. A group of cooling air openings 24 in the plastic part of the cap-like bearing bracket 3 is formed with inclined edges 25, 2β, which suck in the cooling air at one end of the motor when the rotor rotates, as shown by arrow 27. When the engine on both sides of the rotor 9 ″ with similarly designed bearing supports 3 is equipped, due to the fact that the bearing bracket 3 against each other are installed, the cooling air is sucked in during the rotation of the rotor through one bearing bracket and again through the other bearing bracket pushed out (arrow 28). In this way, the cooling air is guided through the rotor chamber in the axial direction. When flowing through the motor this air cools both the rotor and the stator. Furthermore, the sucked in air exerts a cooling effect on the section receiving the rotor bearing of the one bearing bracket and on the windings of the stator. A A similar effect is achieved, of course, when the air on the other The end of the engine is pressed out.

Während der Lagerträger nach Fig. 5 teilweise aus Kunststoff hergestellt ist, sind die Lagerträger, die in den Figuren 6-8 dargestellt sind, ausschließlich aus Blech gefertigt. Der Lagerträger nach Fig. 6-8 hat einen zylindrischen Abschnitt 15, der das Wälzlager 7 aufnimmt. Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf diesen Lagerträger mit den Kühlluftöffnungen 29 und den zwischen zwei Kühlluftöffnungen 29 befindlichen Stegen 30. Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Kühlluftöffnung 29 mit zwei Stegen 30. Die Stege 30 sind, wie aus Fig. 8 ersichtlich, schaufelartig verwunden, so daß die Kühlluft, die in dem Rotorraum rotiert, wie durch den Pfeil 31 dargestellt, abgeleitet wird.While the bearing bracket according to FIG. 5 is partially made of plastic is, the bearing brackets shown in Figures 6-8 are exclusive made of sheet metal. The bearing bracket according to FIGS. 6-8 has a cylindrical section 15 which receives the roller bearing 7. Fig. 7 FIG. 8 shows a plan view of this bearing carrier with the cooling air openings 29 and the webs 30 located between two cooling air openings 29 shows a section through a cooling air opening 29 with two webs 30. As can be seen from FIG. 8, the webs 30 are twisted like shovels, so that the cooling air rotating in the rotor space as shown by arrow 31 is discharged.

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Die Pig. 9» 10 und 11 zeigen einen ähnlichen Lagerträger aus Blech. Um einen verbesserten Einsträn- bzw. Ausströmeffekt zu erzielen sind Teile der Stege 32 nach innen oder außen abgebogen (33 und 34). Diese Zungen oder Lappen 33, 34 werden durch Ausklinken des zur Bildung der Kühlluftöffnungen 35 aus dem Lagerträger herausgearbeiteten Materials hergestellt. Den beiden Ausbildungsformen in den Fig. 6-8 und 9 - H ist gemeinsam, daß diese billig herzustellen sind. Die den Steuerungseffekt des Lagerträgers auf die Kühlluft ausübende Teile können durch eine Herstellungsmethode erzielt werden, die sehr einfach ist.The Pig. 9 »10 and 11 show a similar bearing bracket made of sheet metal. Around To achieve an improved inflow or outflow effect, parts of the webs 32 are bent inwards or outwards (33 and 34). These tongues or tabs 33, 34 are notched to form the cooling air openings 35 made of the material worked out of the bearing bracket. The two forms of training in Figs. 6-8 and 9 - H have in common that these are cheap to manufacture. The parts exerting the control effect of the bearing bracket on the cooling air can be produced by a manufacturing method which is very simple.

Die Abb. 12, 13 und 14 zeigen, wie ein Lagerträger aus Kunststoff ausgeführt sein kann. Die Kanten 36 der Stege 37, die geneigt sind, haben einen gewissen Anstellwinkel gegenüber der rotierenden Luft, so daß diese sowohl durch die Öffnungen 38 hinein- als auch hinausgeleitet werden kann, wie es durch den Pfeil 39 dargestellt ist.Figs. 12, 13 and 14 show how a plastic bearing bracket is made can be. The edges 36 of the webs 37, which are inclined, have a certain angle of attack with respect to the rotating air, so that this can be passed both in and out through the openings 38, as shown by arrow 39.

Fig. 15 schließlich zeigt, wie die Richtung der Kühlluft und die Kühlwirkung noch durch einen lappenartigen Ansatz 40 im Bereich der Kanten der Kühlluftöffnungen verbessert werden kann. Natürlich können ähnliche Abschnitte auch innerhalb des Lagerträgers vorgesehen werden.Fig. 15 finally shows how the direction of the cooling air and the cooling effect can still be improved by a flap-like extension 40 in the area of the edges of the cooling air openings. Of course, similar can Sections can also be provided within the bearing bracket.

Selbstverständlich können die in den Abb. 1-3 kurz beschriebenen Ausführungen mit Kühlöffnungen entsprechend den Abb. 6 - 15 versehen werden, um eine verbesserte Zirkulierung der Kühlluft zu erzielen.Of course, the versions briefly described in Figs. 1-3 be provided with cooling openings according to Fig. 6 - 15, to achieve an improved circulation of the cooling air.

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Claims

212527G SKP KÜOEIIAGERPABRIKEN GMBH Schweinfurt, May 19, 1971 Patent claims

1.! Bearing bracket for electrical machines, designed like a cap, provided with openings for the cooling air and with its outer edge is fastened inside the winding heads on the stator core and carries a rotor bearing in its bore, characterized in that the cooling air openings are arranged radially to one another and / or individually provided with edges designed as guide surfaces, that an effective flow of cooling air to and from the rotor space and passed through at least part of this rotor duct is, this cooling air flow is guided so that it is located outside of the bearing bracket and preferably over the end windings sweeps over the rotor bearing.

2. Bearing bracket according to claim 1, characterized in that the cooling air openings are arranged distributed in two groups on the circumference, namely one group close to - preferably as close as possible to the Rotor bearings and the other group close to the outer circumference of the bearing carrier, and that the two groups of cooling air openings through one annular zone are separated from each other without such cooling air openings.

J). Bearing bracket according to claim 2, characterized in that the two groups of cooling air openings are arranged on conical sections with different inclinations with respect to the bearing axis, the section with the cooling air openings located in the vicinity of the rotor bearing being larger and the section with the in the Near the outer circumference of the bearing carrier lying cooling air openings has a smaller cone angle.

4. Bearing bracket according to claim 2, characterized in that the zone is formed bellows-like without cooling air openings and the cooling air openings are arranged in two groups on either side of this bellows-like section.

10 9 8 4 9/133210 9 8 4 9/1332

- 2

Blatt A--Sheet A--

AOAO

5. Bearing bracket according to one of claims 1 to h, characterized in that it is adapted to the projections, cooling vanes or the like arranged on the end face of the rotor, which increase the circulation effect of the rotor.

6. Bearing bracket according to one of claims 1 to 5 for stators with separately wound poles and with one or more axially extending along the rotor between the poles open sections, characterized in, that the bearing bracket is provided with a shoulder in the area of these open sections. of the end face of the rotor with a narrow Surrounds gap between rotor and bearing bracket.

7. Bearing bracket according to one of Claims 1 to 5, characterized in that that the guide surfaces for the cooling air are formed in the V / ice, that the air that rotates in the rotor chamber with a direction of rotation The rotor is guided out of the cooling air openings and in the other direction of rotation of the rotor into the cooling air openings. that in each case a bearing bracket is arranged on both ends of an electric motor, the cooling air through one of these bearing brackets and through the rotor chamber is passed through and out of the other bearing bracket.

8. Bearing bracket according to one of claims 1 to J, characterized in that the edges of the cooling openings have beveled guide surfaces for the cooling air.

9 · Bearing bracket according to one of Claims 1 to 8, characterized in that that worked out of the bearing holder to form the cooling air openings Material at least partially in the form of inwardly or outwardly bent tongues or tabs on the edges of the cooling air openings stop.

109849/1332

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